CN113068452B - 一种自动测试***软件开发平台的构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动测试***软件开发平台的构建方法，该方法将软件开发平台划分为测试工程建模模块和测试程序执行模块，两者之间通过特定格式的数据库文件进行接口。测试工程建模模块根据被测产品测试流程、测试指标，结合测试资源和接口适配器进行建模，建立测试任务树，任务树的最终一级为测试点；测试工程建模模块配置各测试点与测试函数库中测试函数的关联关系及测试参数；测试程序执行模块通过载入表示测试任务的数据库文件，直接调用测试函数库，执行测试函数，从而完成对被测产品的测试。本发明构建的自动测试***软件开发平台操作简单、测试人员无需软件编程即可实现对产品的测试，从而缩短了测试程序开发周期，降低了开发成本。

Description

一种自动测试***软件开发平台的构建方法

技术领域

本发明涉及一种自动测试***软件开发平台构建方法，属于自动测试***领域。

背景技术

自动测试***(Automatic Test System，简称ATS)一般是指采用计算机控制，针对被测产品，能够自动完成激励、测量、数据处理并显示、输出测试结果的一类***的总称。ATS一般由自动测试设备(Automatic Test Equipment，简称ATE)、测试程序集(Test ProgramSet，简称TPS)和软件开发工具(又称测试开发平台)三大部分组成。目前，ATS正从单一功能的专用***向着多功能的通用开放***发展。ATS经过多年的发展，已经初步实现功能上的通用性，但如何实现测试软件的通用性和扩展性仍是一个难题。随着ATS在各领域、各阶段的广泛使用，ATS软件通用性的研究得到了越来越多的重视，并取得了许多成果。

ATS软件技术以计算机通用软件技术为基础，包含了：(1)ATS软件开发环境；(2)ATS通用测试语言；(3)ATS仪器控制软件技术。其中软件开发环境的通用性是目前研究难点。好的通用ATS软件开发环境能够缩短开发周期，降低开发成本，降低用户对计算机编程语言的要求，从而方便对被测产品的测试。对于ATS软件开发平台的优劣，一般从通用性、易用性、功能的完备性、硬件无关性、扩展性等方面进行评价。目前已有的ATS软件开发平台具有一定的局限性，如：(1)软件开发平台易用性不足；(2)软件开发平台通用性不足。

发明内容

现有技术中，自动测试***软件开发平台易用性不足、通用性不好，对测试人员编程能力要求高。为了解决上述问题，本发明提出了一种自动测试***软件开发平台的构建方法。该方法将软件开发平台划分为两个独立的模块：测试工程建模模块和测试程序执行模块，两者之间通过特定格式的数据库文件进行接口。图1是自动测试***软件开发平台的架构。

软件开发平台构建方法包括如下组成：

(a)软件开发平台包括测试工程建模模块和测试程序执行模块；

进一步地，上述方法还包括以下特点：在所述(a)中，测试工程建模模块根据被测产品测试流程、测试指标，结合测试资源和接口适配器资源进行建模，建立测试任务树，测试任务树的最终一级为各测试点。测试工程建模模块配置各测试点与测试函数库中测试函数的关联关系及测试参数。所建立的被测产品测试任务树及配置信息以测试工程数据库文件的形式保存。

进一步地，上述方法还包括以下特点：在所述(a)中，测试程序执行模块通过载入表示测试任务的测试工程数据库文件，管理测试程序运行所需的各种信息，提供测试程序的运行环境。测试程序执行模块还负责对用户进行管理，记录测试人员、测试产品信息，保存测试数据、生成测试报告等；

进一步地，上述方法还包括以下特点：在所述(a)中，测试工程建模模块和测试程序执行模块两者之间通过特定格式的数据库文件进行接口；

(b)测试工程建模模块包括测试信息建模和测试策略编辑两部分；

(c)测试信息建模包括测试资源管理、被测产品信息描述、接口适配定义三部分；

进一步地，上述方法还包括以下特点：在所述(c)中，测试资源管理主要完成测试被测产品所需硬件的选择和设置，通过选择所需的硬件资源，访问硬件资源及配置数据库，显示硬件资源的名称、功能、接口定义等信息，以便用户在设计接口适配器时，建立被测产品与硬件资源的连接关系。该模块的所有选择和设置均采用图形化界面；

进一步地，上述方法还包括以下特点：在所述(c)中，被测产品信息描述涉及被测产品的型号名称、功能描述以及产品接口定义、外观图片信息，这些信息由用户根据被测产品情况，利用平台提供的框架输入，该平台再将这些信息按一定的格式保存成数据库文件；

进一步地，上述方法还包括以下特点：在所述(c)中，接口适配定义是指用户定义接口适配器的插针名称，并且通过模块提供的表格，用户可以输入接口适配器的内部连接关系、接口适配器与被测产品的连接关系以及接口适配器与硬件资源的连接关系。用户以表格的形式输入上述信息的过程，就是用户设计接口适配器的过程，最后该模块能够将用户输入的信息以数据库的形式保存，便于后续在执行平台中调用；

(d)测试策略编辑是对测试步骤、测试流程进行描述的过程。测试策略编辑模块用树的形式表示测试任务。测试任务树将测试任务分解成各任务组，各任务组又可以包含多个测试点，测试点按照用户规定的顺序执行。测试任务树分解的原则，就是要求最终的各测试点能够由硬件资源测试程序函数库中的单个测试函数实现；

(e)测试程序执行模块包括测试程序函数库、测试执行管理、测试信息管理三部分；

进一步地，上述方法还包括以下特点：在所述(e)中，测试程序函数库由基于硬件资源驱动程序编写的测试函数、用于测试结果判断的测试函数、用于测试流程跳转的测试函数组成。测试程序函数库的每个测试函数具有可直接执行的特点；

进一步地，上述方法还包括以下特点：在所述(e)中，测试执行管理实现导入并解析测试工程建模模块输出的数据库文件，根据数据库文件调用测试程序函数库中的测试函数，控制测试函数的执行顺序，从而完成测试程序的运行；被测产品的测试无需软件编程，利用测试工程建模模块输出的数据库文件在测试程序执行模块实现自动运行，完成被测产品的调试、检测以及故障判断；

进一步地，上述方法还包括以下特点：在所述(e)中，测试信息管理包括测试结果的显示和保存、测试数据报表管理、用户管理、测试任务查询等管理功能。

从上述自动测试***软件开发平台实现方法可以看出，该软件开发平台架构清晰，扩展性强，通过特定格式的数据库文件接口测试工程建模模块和测试程序执行模块，同时对被测产品测试无需编译过程，测试人员无需具备编程能力。因此，采用该软件开发平台能够快速、方便地实现被测产品的测试，同时降低了开发成本、缩短了开发周期。

附图说明

图1为一种自动测试***软件开发平台架构图；

图2为一种自动测试***软件开发平台应用流程图；

图3测试信息建模中测试资源管理应用实例界面

图4测试信息建模中被测产品信息描述应用实例界面

图5测试信息建模中接口适配定义应用实例界面

具体实施方式

下面给出一种基于PXI总线的测试设备所搭载的自动测试***软件开发平台的构建方法，测试***中的硬件资源主要由数据采集类板卡构成。

应用本发明构建与该测试设备中的硬件资源相配套的软件开发平台。该测试设备的硬件资源包括基于PXI总线的数据采集卡PXI-4461、矩阵开关PXI-2501、数字万用表PXI-4072。在硬件资源能够满足被测产品测试需要的前提下，被测产品的测试都可以在本实例所构建的软件开发平台上实现。

首先，根据测试设备的硬件资源，在本发明提出的软件开发平台架构下，构建针对该测试设备的硬件资源及配置数据库。构建时，基于Access数据库，建立名为“ATE资源数据库”的数据库文件。ATE资源数据库的数据信息包括：资源名称(具体为：矩阵开关、数据采集卡、数字万用表)，型号(具体为：矩阵开关PXI-2501、数据采集卡PXI-4461、数字万用表PXI-4072)，PXI-2501接口定义、PXI-4461接口定义、PXI-4072接口定义。

接着，根据硬件资源，构建测试程序函数库。本实例中，基于LabVIEW编写测试程序，编写的测试程序包含了条件判断、分支跳转类函数，这类函数用于判断测试结果、确定测试程序执行顺序。这些函数不针对任何硬件资源，属于测试程序函数库中固有的基本函数。这里编写了名为“conditions.vi”的函数，其功能是：用于判断测试数据是否满足给定的条件，输出“真”或“假”的逻辑结果。判断条件包括：大于、小于、大于等于、小于等于、在目标值范围之内。这里还编写了用于分支跳转的函数“branch.vi”，其功能是：根据输入逻辑决定下一步执行步骤的步骤号。

另外，基于硬件资源提供的驱动程序，根据硬件可以实现的功能，在labVIEW环境下编写了一系列测试函数，构成测试程序函数库。

具体的，对于矩阵开关PXI-2501，编写了两个测试函数，分别为：“SingleSwitchCon.vi”及“SingleSwitchDiscon.vi”，其功能分别实现单个开关的连接和单个开关的断开，用于控制PXI-2501的节点连接关系。

对于PXI-4461数据采集卡，编写了两个测试函数，分别为：“ContinueAcqWave.vi”以及“ContinueGenWave.vi”，其功能分别实现连续采集波形和连续生成波形，用于通过PXI-4461的通道发送或采集数据。

对于PXI-4072，编写了三个测试函数，分别为“MesVol.vi”、“MesRes-2W.vi”、“MesRes-4W.vi”。其功能分别为：测量电压、2线制测量电阻以及四线制测量电阻。

这样，上述与硬件资源相关的测试函数共有七个，与两个基本测试函数一起，构成测试程序函数库。并且，对每一测试函数，需要将其信息写入硬件资源及配置数据库。在本实例中，基于Access数据库，建立名为“测试函数信息”的数据库文件，该数据库包含了所有9个测试函数的信息。数据库中用这一张表单说明测试程序函数库的统计信息。其字段有：“FunName”、“BelongToSource”、“FunInfo”、“Path”。其含义分为为：测试函数的名称、所属测试程序函数库的名称、函数功能描述、函数所存放的路径。9个测试函数对应了9条记录，其中关于测试函数“SingleSwitchCon.vi”的记录内容按照上述字段分别为：“SingleSwitchCon”、“PXI-2501”、“单个开关连接”、“..\PXI-2501Fun\SingleSwitchCon.vi”

在构建上述硬件资源及配置数据库以及测试程序函数库的基础上，根据本发明的软件架构，通过labVIEW编程，编写了数据采集***软件开发平台UTest，实现了测试工程建模模块和测试程序执行模块的功能。

以下以利用UTest开发某一被测产品的测试程序为例，说明在该平台下开发测试程序的流程。该被测产品为自检适配器，用于对PXI-4461进行自检。图2为自检适配器测试程序开发流程图。

自检适配器测试程序的开发流程包括以下步骤：

S202，首先，对自检适配器测试***进行测试信息建模。用户在测试工程建模模块中新建名为“自检***”的模型，该模型包括测试资源管理、被测产品信息描述、接口适配定义三部分，用户分别对每一部分进行了设置。

测试资源管理中用户选择了需要用到的硬件资源为：PXI-4461及PXI-2501，其软件界面如图3所示。用户可以通过测试资源管理模块查看硬件资源的信息。图3中为矩阵PXI-4461的信息，具体为：资源名称(PXI4461数据采集卡)、型号(PXI-4461)、接口定义(节点名称为：AI0+、AI0-、AI1+、AI1-、AO0+、AO0-、AO1+、AO1-；节点描述为：模拟输入0正端、模拟输入0负端、模拟输入1正端、模拟输入1负端、模拟输出0正端、模拟输出0负端、模拟输出1正端、模拟输出1负端)。

被测产品信息描述中用户输入了自检适配器的基本信息。具体为：自检适配器的名称(数据采集卡自检设备)、型号(2011-1)、功能描述(用于PXI-4461设备自检)、接口定义(节点名称：UUT-AI0+、UUT-AI0-、UUT-AO0+、UUT-AO0-)等，其软件界面如图4所示。

用户根据自检适配器的接口定义，定义了自检适配器与硬件资源的连接关系，其软件界面如图5所示。连接关系通过“测试资源-适配器”、“适配器-被测对象”、“适配器内部”三部分描述。其中“测试资源-适配器”各连接点的名称为：“ATE-ITA-AI0+”、“ATE-ITA-AI0-”、“ATE-ITA-AO0+”、“ATE-ITA-AO0-”、“ATE-ITA-COM0-”、“ATE-ITA-COM0+”、“ATE-ITA-CH0-”。，每一连接点的名称所连接的节点分别为：“AI0+，ITA11”、“AI0-，ITA12”、“AO0+，ITA13”、“AO0-，ITA14”、“COM0-，ITA15”、“COM0+，ITA16”、“CH0，ITA17”。“适配器-被测对象”、“适配器内部”这两部分的描述方法与“测试资源-适配器”部分的描述相同。

S204，接着，编辑自检适配器的测试策略。在建立的“自检***”模型基础上，对测试流程进行描述。本发明以树的形式表示测试任务，将测试任务分解成各任务组，各任务组又可以包含多个测试点；

该实例中分成PXI-4461通道0自检及PXI-4461通道1自检两个测试任务组。PXI-4461通道0自检任务组又分成了：步骤1发送模拟信号、步骤2采集模拟信号、步骤3开关连接，步骤4判断结果、步骤5断开开关连接，每一测试步骤即为一个测试点。测试策略编辑还要为每个测试点关联测试函数，这5个测试点分别关联的测试函数为：“ContinueAcqWave.vi”、“ContinueGenWave.vi”、“SingleSwitchCon.vi”、“conditions.vi”、“SingleSwitchDiscon.vi”。测试程序运行时将顺序执行这5个测试函数，完成该测试任务组的测试。

S206，在测试策略编辑的基础上，测试工程建模模块以数据库文件的形式，保存用户建立的模型。数据库文件包含了用户在S202、S204步骤中所建立的所有信息。例如，在测试任务中，执行“开关连接”这一测试任务点时对应了测试函数“SingleSwitchCon.vi”的执行。要执行这一函数，数据库文件中所描述的输入参数信息包括：参数名称为：“Switch Device”、“Topology Name”、“Switch Channel1”、“Switch Channel 2”；参数值为：“dev7”、“2501/1-Wire 48x1Amplified Mux”、“/dev7/ch0”、“/dev7/com0”。

S208，在测试程序执行模块读取用户建立的自检适配器测试***的数据库文件，将测试步骤以测试任务树的形式显示在执行平台上；

S210，读取自检适配器数据库文件中每一测试步骤关联的测试函数信息。例如，选择执行“PXI-4461通道0自检任务组”时，第一步是“发送模拟信号”，其实质是执行“ContinueAcqWave.vi”这一测试函数。要执行该函数，首先须从自检适配器数据库文件中读取该函数的输入参数信息。这一测试函数的输入参数信息包括：参数名称，具体为：“Physical Channels”、“Minimum Value”、“Maximum Value”、“Sample Clock Rate”、“Buffer Parameters-Size(Samples)”、“Waveform Type”、“Frequency”、“Amplitude”；运行时参数值分别为：“dev6/ao0”、“-10”、“10”、“20000”、“5000”、“Sine Wave”、“997”、“1”。根据输入参数信息，配置、执行该测试函数。后续每一执行步骤都按照该方法进行。

S212，显示测试结果，并根据用户需求保存测试结果。在本实例中，测试结果以excel表格的形式保存，其内容包括执行步骤2采集模拟信号的输出结果以及根据输出结果在步骤4中进行的结果判断。在本实例的测试程序执行模块中，执行“PXI-4461通道0自检任务组”后，得到的测试结果为：“幅值：1.1V”、“频率：998Hz”、“结果：PXI-4461通道0自检通过”。

以上为应用本发明构建的软件开发平台，实现自检适配器测试程序开发的具体过程。测试人员采用本发明方法构建的自动测试***软件开发平台开发被测产品的测试程序，能够降低对测试人员的要求，缩短开发周期，降低开发成本。

以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种自动测试***软件开发平台的构建方法，其特征在于：

包括测试工程建模模块、测试程序执行模块；

所述测试工程建模模块根据被测产品测试流程、测试指标，结合测试资源和接口适配器进行建模，建立测试任务树，任务树的最终一级为各测试点；所述测试工程建模模块配置各测试点与测试程序函数库中测试函数的关联关系及测试参数；所述测试工程建模模块包括测试信息建模和测试策略编辑两部分；所建立的被测产品测试任务树及配置信息以测试工程数据库文件的形式保存；

所述测试程序执行模块通过载入测试工程数据库文件，管理测试程序运行所需的各种信息，提供测试程序的运行环境；测试程序执行模块还负责对用户进行管理，记录测试人员、测试产品信息，保存测试数据、生成测试报告，其特征在于：

测试信息建模包括测试资源管理、被测产品信息描述、接口适配定义三部分；

测试资源管理主要完成测试被测产品所需硬件的选择和设置，通过选择所需的硬件资源，访问硬件资源及配置数据库，显示硬件资源的名称、功能、接口定义信息，以便用户在设计接口适配器时，建立被测产品与硬件资源的连接关系；

被测产品信息描述涉及被测产品的型号名称、功能描述以及产品接口定义；这些信息由用户根据被测产品情况，利用平台提供的框架输入，该平台再将这些信息按一定的格式保存成数据库文件；

接口适配定义是指用户定义接口适配器的插针名称，并且通过测试工程建模模块提供的表格，用户可以输入接口适配器的内部连接关系、接口适配器与被测产品的连接关系以及接口适配器与硬件资源的连接关系；用户输入上述信息的过程，就是用户设计接口适配器的过程，最后测试工程建模模块能够将用户输入的信息以数据库的形式保存，便于后续在执行平台中调用；

所述测试策略编辑是对测试步骤、测试流程进行描述，用测试任务树将测试任务分解成各任务组，各任务组包含多个测试点，测试点按照用户规定的顺序执行；测试任务树分解是要求最终的各测试点能够由测试程序函数库中的单个函数实现；

测试策略编辑还能够配置各测试点与测试程序函数库中测试函数的关联关系及测试参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，测试程序执行模块包括测试程序函数库、测试执行管理、测试信息管理三部分；

测试程序函数库由基于硬件资源驱动程序编写的测试函数、用于测试结果判断的测试函数、用于测试流程跳转的测试函数组成；测试程序函数库的每个测试函数具有可直接执行的特点；

测试执行管理实现导入并解析测试工程建模模块输出的数据库文件，根据数据库文件调用测试程序函数库中的测试函数，控制测试函数的执行顺序，从而完成测试程序的运行；被测产品的测试无需软件编程，利用测试工程建模模块输出的数据库文件在测试程序执行模块实现自动运行，完成被测产品的调试、检测以及故障判断；

测试信息管理包括测试结果的显示和保存、测试数据报表管理、用户管理、测试任务查询管理功能。

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